W chłodniach i mroźniach materiały pracują w wyjątkowo wymagającym środowisku – niska temperatura, wysoka wilgotność, częste mycie i dezynfekcja, uderzenia mechaniczne od wózków, skrzynek czy palet.
Tam, gdzie stal potrafi korodować, a guma twardnieje i pęka, coraz częściej stosuje się polietylen (PE) w formie płyt, ślizgów, prowadnic czy elementów gotowych.
W DEHOPLAST POLSKA Sp. z o.o. od 1998 roku dostarczamy półprodukty oraz detale z PE do zakładów przetwórstwa spożywczego, logistycznych i produkcyjnych. Poniżej zebraliśmy najważniejsze informacje, które pomagają dobrać odpowiedni rodzaj polietylenu do pracy w niskich i zmiennych temperaturach.
Spis treści
Dlaczego polietylen sprawdza się w chłodniach?
Polietylen należy do grupy termoplastów, które pod wpływem ciepła stają się plastyczne, a po ochłodzeniu wracają do pierwotnej twardości. W zastosowaniach chłodniczych szczególnie ważne są jego cechy eksploatacyjne:
- Wysoka udarność – materiał dobrze znosi uderzenia skrzynek, palet czy wózków, również w temperaturach ujemnych.
- Niski współczynnik tarcia – bardzo dobre właściwości ślizgowe, cicha praca przenośników, mniejsze zużycie współpracujących elementów.
- Polietylen nie chłonie wilgoci, nie pęcznieje i nie zmienia wymiarów pod wpływem wody oraz pary wodnej.
- Odporność chemiczna – polietylen jest obojętny wobec większości środków myjących i dezynfekujących.
- Brak korozji – w przeciwieństwie do stali nie rdzewieje i nie wymaga dodatkowych powłok ochronnych.
Dzięki temu elementy z PE w chłodniach są trwałe, stabilne wymiarowo i wymagają mniej serwisu niż ich metalowe odpowiedniki.
Klasy PE w niskich temperaturach – PE 300, PE 500, PE 1000
W przemyśle chłodniczym wykorzystuje się głównie trzy klasy polietylenu technicznego, różniące się długością łańcuchów cząsteczkowych, a więc i odpornością mechaniczną.
PE 300 (HDPE)
Podstawowa, sztywna i ekonomiczna klasa. Sprawdza się przy umiarkowanych obciążeniach i temperaturach sięgających ok. –50°C. To dobry wybór na:
- Płyty ochronne,
- proste blaty robocze,
- osłony ścian i słupów,
- lekkie elementy konstrukcyjne.
PE 500
Materiał o wyższej udarności i lepszych właściwościach ślizgowych niż PE 300. Dobrze pracuje nawet przy ok. –100°C i jest chętnie stosowany tam, gdzie element jest narażony na częsty ruch i uderzenia:
- Ślizgi i prowadnice w przenośnikach,
- blaty robocze, płyty montażowe,
- płozy i elementy podporowe w instalacjach chłodniczych.
PE 1000 (UHMW-PE)
Polietylen o ultrawysokiej masie cząsteczkowej. Łączy wyjątkową odporność na ścieranie z bardzo dobrą udarnością nawet w bardzo niskich temperaturach (nawet poniżej –100°C). Stosuje się go w najbardziej wymagających aplikacjach:
- Intensywnie obciążone ślizgi i prowadnice,
- płozy i elementy ślizgowe pod wózki i palety,
- detale narażone na duże naciski i ciągły ruch.
Zmodyfikowane wersje PE 1000, na przykład z dodatkami ślizgowymi lub stabilizacją UV dodatkowo zwiększają żywotność elementów.
Na co uważać przy projektowaniu i eksploatacji elementów z PE w niskich temperaturach?
Aby elementy z polietylenu w chłodni pracowały długo i bezproblemowo, warto uwzględnić kilka aspektów związanych właśnie z niskimi i zmiennymi temperaturami.
1. Rozszerzalność cieplna przy zmianach temperatury
W chłodniach i mroźniach materiał pracuje w cyklach – chłodzenie, załadunek, rozmrażanie, mycie. Polietylen rozszerza się i kurczy bardziej niż stal, dlatego przy dużych wahaniach temperatury:
- Stosuje się otwory montażowe nieco większe niż średnica śruby,
- unika się sztywnego zamocowania dużych płyt na całym obwodzie,
- projektuje się możliwość minimalnego przesuwu płyty w jednym kierunku (szczeliny dylatacyjne).
Dzięki temu płyta z PE nie będzie falować ani pękać na skutek powtarzających się zmian temperatury.
2. Uderzenia i obciążenia dynamiczne na mrozie
Polietylen zachowuje wysoką udarność w niskich temperaturach, ale w bardzo zimnym środowisku:
- Lepiej unikać ostrych, punktowych uderzeń metal–tworzywo,
- warto fazować krawędzie elementów z PE i zaokrąglać naroża,
- przy dużych obciążeniach dynamicznych zadbać o dobre podparcie płyty na przykład podkonstrukcję stalową.
Pozwala to ograniczyć lokalne uszkodzenia materiału, szczególnie w strefach intensywnej pracy wózków, skrzynek czy palet.
3. Kondensacja, lód i bezpieczeństwo pracy
W chłodniach typowe są kondensacja pary wodnej i oblodzenie powierzchni. W połączeniu z gładkim PE daje to świetny poślizg dla skrzynek, ale może być zagrożeniem dla ludzi, dlatego:
- Powierzchnie, po których chodzą pracownicy, warto projektować z uwzględnieniem odprowadzenia wody (spadki, odpływy),
- w newralgicznych miejscach można stosować frezowane rowki, faktury lub nakładki antypoślizgowe,
- należy przewidzieć regularne odladzanie i procedury utrzymania czystości.
4. Mycie i dezynfekcja w warunkach chłodniczych
Przy czyszczeniu elementów z PE w niskich temperaturach:
- Nie należy stosować bardzo gorącej wody na mocno schłodzony materiał, ponieważ duży skok temperatury może powodować naprężenia i odkształcenia,
- warto dobrać środki myjące zgodne z zaleceniami producenta – polietylen ma dobrą odporność chemiczną, ale skrajnie agresywne preparaty mogą skracać jego żywotność,
- w aplikacjach z żywnością stosuje się detergenty kompatybilne z tworzywami dopuszczonymi do kontaktu z żywnością.
Jak dobrać odpowiedni typ polietylenu do chłodni?
Przy doborze polietylenu do chłodni lub mroźni warto zadać sobie kilka prostych, ale kluczowych pytań.
- Jakie obciążenia będzie przenosił element z polietylenu?
- Lekkie osłony i blaty pomocnicze – zazwyczaj wystarczy PE 300 – ekonomiczny, sztywny materiał do mniej wymagających zastosowań.
- Prowadnice i ślizgi przy średnim obciążeniu – lepszym wyborem będzie PE 500, który lepiej znosi uderzenia i częsty ruch.
- Intensywnie obciążone ślizgi, płozy i elementy w strefach dużego ścierania – rekomendowany jest PE 1000 (UHMW-PE), zapewniający najwyższą odporność na zużycie.
Jaka jest najniższa temperatura pracy?
- Standardowa chłodnia (ok. –20°C) – bardzo dobrze sprawdzi się PE 500, łączący odporność na uderzenia z dobrymi właściwościami ślizgowymi.
- Głęboka mroźnia, bardzo niskie temperatury – bezpieczniej od razu wybrać PE 1000, który zachowuje udarność nawet w skrajnie niskich temperaturach.
Czy element z polietylenu będzie miał kontakt z żywnością?
- Jeśli tak – potrzebne są odmiany z odpowiednimi dopuszczeniami i deklaracjami zgodności (np. do kontaktu z żywnością wg obowiązujących norm).
- Jeśli nie – można skupić się przede wszystkim na parametrach mechanicznych i warunkach pracy (obciążenia, temperatura, ścieranie).
Więcej na ten temat przeczytasz w naszym artykule ‘’Polietylen w przemyśle spożywczym – dopuszczenia, normy i bezpieczeństwo materiału’’.
Podsumowanie
Polietylen jest jednym z najpewniejszych materiałów do pracy w niskich i zmiennych temperaturach, typowych dla chłodni i mroźni.
Łączy odporność na uderzenia, ścieranie i wilgoć z bardzo dobrymi właściwościami ślizgowymi oraz brakiem korozji.
- PE 300 – do lekkich, ekonomicznych zastosowań ochronnych i pomocniczych,
- PE 500 – uniwersalny wybór na ślizgi, prowadnice i blaty robocze,
- PE 1000 – najwyższa trwałość dla najbardziej wymagających aplikacji w chłodniach i mroźniach.
Odpowiedni dobór klasy PE i poprawny projekt montażu przekładają się na niższe koszty serwisu, dłuższą żywotność elementów oraz większe bezpieczeństwo i komfort pracy całej instalacji chłodniczej.
